Küçük ölçekli gaz türbinli motorlarda yerleşim (Stagger) açısının türbin performansı üzerine etkisi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: YUSUF SERGEN TAŞCI

Danışman: Selim Tangöz

Özet:

Bu çalışmada küçük ölçekli gaz türbinli motorun türbin kısmının HAD çözümü için Fluent 16.0 sürümlü programı kullanılarak simülasyonu yapılmıştır. Simülasyon soncunda elde edilen verilerin karşılaştırılabilmesi için daha önce üretilmiş ve testleri yapılmış SR-30 küçük ölçekli gaz türbinli motor tercih edilmiştir. Tercih edilmesinin sebeplerinden biri SR-30 motorunda impulse tip türbin kullanılmasıdır. SR-30 motorunun dokümanlarından alınan teknik çizim bilgileri kullanılarak türbinin rotor ve statoru Solidworks programı üzerinden üç boyutlu katı modellemesi yapılmıştır. Referans motor dokümanında verilen analiz sonuçları rotorun 70000 RPM'de dönmesiyle elde edilmiştir. Diğer performans girdileri ise verim hesabında kullanılan türbinin giriş ve çıkışındaki basınç, hız ve sıcaklık değerlerdir. Daha sonra referans türbinin tüm ölçüleri sabit tutularak türbin bladelerine stagger açısı verilmiştir. Bu sayede İmpuls ve Reaktion tip türbinlerin kombinasyonu elde edilmiştir. SR-30 motorunun türbininin rotor kademesinde bulunan bladelerin stagger açısı 10, 20 ve 30 derece değiştirilerek üç farklı katı modelleme oluşturulmuştur. Bu katı modellerin analizinde referans dokümanda yer alan ve doğrulama için kullanılan türbin girişindeki basınç, hız ve sıcaklık değerleri kullanılmıştır ve çıkan sonuçlar karşılaştırılmıştır. Yapılan analizler sonucunda stagger açısının kademeli olarak arttırılmasıyla izantropik verimde ve çıkış hızında artış gözlemlenmiştir.